食品工程原理_馮骉_第十二章冷凍過程

1、一、制冷的基本原理一、制冷的基本原理 第一節(jié)第一節(jié) 冷凍的原理冷凍的原理（一）制冷循環(huán)（一）制冷循環(huán) 第十二章冷凍過程第十二章冷凍過程制冷裝置中不斷循環(huán)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)稱為制冷制冷裝置中不斷循環(huán)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)稱為制冷劑或簡(jiǎn)稱工質(zhì)。劑或簡(jiǎn)稱工質(zhì)。在制冷循環(huán)中，制冷劑經(jīng)過若干個(gè)過程以后，回復(fù)到原來在制冷循環(huán)中，制冷劑經(jīng)過若干個(gè)過程以后，回復(fù)到原來的狀態(tài)，其內(nèi)能的變化必為零。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，體的狀態(tài)，其內(nèi)能的變化必為零。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，體系對(duì)外的熱交換等于對(duì)外的功交換。系對(duì)外的熱交換等于對(duì)外的功交換。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，卡諾循環(huán)的熱效率為：根據(jù)熱力學(xué)第二定律，卡諾循環(huán)的熱效

2、率為： h h=1-T2/T1如果逆方向進(jìn)行循環(huán)，工質(zhì)將從冷源吸取熱量，并和外功如果逆方向進(jìn)行循環(huán)，工質(zhì)將從冷源吸取熱量，并和外功一起放給熱源，這樣的機(jī)械就是制冷機(jī)。一起放給熱源，這樣的機(jī)械就是制冷機(jī)。由于逆卡諾循環(huán)由于逆卡諾循環(huán)的四個(gè)過程都是可逆過程，所以它是理想的制冷循環(huán)，常的四個(gè)過程都是可逆過程，所以它是理想的制冷循環(huán)，常常將逆卡諾循環(huán)作為實(shí)際制冷循環(huán)完善程度的比較標(biāo)準(zhǔn)。常將逆卡諾循環(huán)作為實(shí)際制冷循環(huán)完善程度的比較標(biāo)準(zhǔn)。（二）二）制冷能力和制冷系數(shù)制冷能力和制冷系數(shù)制冷能力制冷能力在一定操作條件下，單位質(zhì)量制冷劑從被在一定操作條件下，單位質(zhì)量制冷劑從被 冷凍物取出的熱量。冷凍物取出的熱量

3、。逆卡諾循環(huán)：逆卡諾循環(huán)： q0=Tc(S2-S3)=Tc(S1-S4) 制冷系數(shù)制冷系數(shù)某一循環(huán)的制冷量與循環(huán)所消耗的熱量之比。某一循環(huán)的制冷量與循環(huán)所消耗的熱量之比。對(duì)于逆卡諾循環(huán)，制冷系數(shù)為：對(duì)于逆卡諾循環(huán)，制冷系數(shù)為： chc41c41h41c0h000-=)-(-)-()-(=-=TTTSSTSSTSSTqqqwq 在同樣的熱源和冷源溫度范圍內(nèi)工作的制冷機(jī)，其制冷系在同樣的熱源和冷源溫度范圍內(nèi)工作的制冷機(jī)，其制冷系數(shù)必小于逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。數(shù)必小于逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。（三）制冷劑和載冷劑（三）制冷劑和載冷劑理想的制冷劑應(yīng)具備以下性質(zhì)：理想的制冷劑應(yīng)具備以下性質(zhì)：（1）在大氣壓下

4、的沸點(diǎn)要低；）在大氣壓下的沸點(diǎn)要低；（2）單位容積的制冷能力要大；）單位容積的制冷能力要大；（3）汽化潛熱大；）汽化潛熱大；（4）臨界溫度要高，至少高于冷卻水的溫度；）臨界溫度要高，至少高于冷卻水的溫度；（5）在蒸發(fā)器內(nèi)的壓強(qiáng)最好與大氣壓接近或稍高于大氣壓，）在蒸發(fā)器內(nèi)的壓強(qiáng)最好與大氣壓接近或稍高于大氣壓， 在冷凝器內(nèi)的壓強(qiáng)又不過高；在冷凝器內(nèi)的壓強(qiáng)又不過高；（6）不會(huì)燃燒和爆炸，無腐蝕性，無毒，無刺激味，價(jià)格）不會(huì)燃燒和爆炸，無腐蝕性，無毒，無刺激味，價(jià)格 低廉。低廉。常用的制冷劑有：氨、水、二氧化硫、二氧化碳、氟里昂等。常用的制冷劑有：氨、水、二氧化硫、二氧化碳、氟里昂等。間接蒸發(fā)制冷原理

5、間接蒸發(fā)制冷原理二、常用制冷方法二、常用制冷方法 （一）空氣壓縮式制冷（一）空氣壓縮式制冷 （二）蒸汽壓縮式制冷（二）蒸汽壓縮式制冷 （三）吸收式制冷（三）吸收式制冷 1發(fā)生器發(fā)生器 2精餾器精餾器 3冷凝器冷凝器 4過冷器過冷器 5膨脹閥膨脹閥6蒸發(fā)器蒸發(fā)器 7吸收器吸收器 8升壓泵升壓泵 9換熱器換熱器 （四）蒸汽噴射式制冷（四）蒸汽噴射式制冷 1一效主噴射器一效主噴射器 2二效主噴射器二效主噴射器 3三效主噴射器三效主噴射器4蒸發(fā)器蒸發(fā)器 5主冷凝器主冷凝器 6兩級(jí)噴射泵兩級(jí)噴射泵（五）融解和溶解制冷（五）融解和溶解制冷 固體吸熱后變?yōu)橐后w稱為融解，固體溶于溶質(zhì)稱為溶解，這固體吸熱后變?yōu)?/p>

6、液體稱為融解，固體溶于溶質(zhì)稱為溶解，這兩種狀態(tài)變化都可以利用來制造冷量。用冰熔化不能獲得低兩種狀態(tài)變化都可以利用來制造冷量。用冰熔化不能獲得低于零度的溫度，此外冰本身必須由另一種制冷操作獲得。于零度的溫度，此外冰本身必須由另一種制冷操作獲得。 （六）（六）固體升華制冷固體升華制冷固體吸熱固體吸熱后直接變成氣體稱為升華。在制冷中已經(jīng)應(yīng)用的主后直接變成氣體稱為升華。在制冷中已經(jīng)應(yīng)用的主要是固態(tài)要是固態(tài)CO2，即，即“干冰干冰”。 （七）（七）液化氣體制冷液化氣體制冷本質(zhì)上屬于蒸發(fā)制冷。它利用低沸點(diǎn)液化氣體物質(zhì)直接與食本質(zhì)上屬于蒸發(fā)制冷。它利用低沸點(diǎn)液化氣體物質(zhì)直接與食品接觸，吸取食品熱量使其凍結(jié)，

7、品接觸，吸取食品熱量使其凍結(jié)，而自身蒸發(fā)成氣體。這種而自身蒸發(fā)成氣體。這種制冷方式能獲得的溫度可低達(dá)制冷方式能獲得的溫度可低達(dá)-73以下。以下。 （八）低溫制冷方法（八）低溫制冷方法 雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)兩級(jí)串聯(lián)制冷循環(huán)兩級(jí)串聯(lián)制冷循環(huán)1高溫壓縮機(jī)高溫壓縮機(jī) 2高溫冷凝器高溫冷凝器 3高溫膨脹閥高溫膨脹閥 4中間換熱器中間換熱器5低溫壓縮機(jī)低溫壓縮機(jī) 6低溫膨脹閥低溫膨脹閥 7低溫蒸發(fā)器低溫蒸發(fā)器一、食品的冷凍過程一、食品的冷凍過程 第二節(jié)第二節(jié) 食品的冷凍食品的冷凍（一）食品的凍結(jié)曲線（一）食品的凍結(jié)曲線 （二）水分結(jié)冰率與最大冰晶生成區(qū)（二）水分結(jié)冰率與最大冰晶生成區(qū)水分結(jié)冰率

8、（凍結(jié)率或結(jié)冰率）水分結(jié)冰率（凍結(jié)率或結(jié)冰率）食品凍結(jié)到食品凍結(jié)到一定溫度時(shí)一定溫度時(shí)形成的冰晶體質(zhì)量形成的冰晶體質(zhì)量Gi與食品總水分質(zhì)量之比。與食品總水分質(zhì)量之比。 y y=Gi/(Gi+Gw) 水分結(jié)冰率與食品溫度間關(guān)系：水分結(jié)冰率與食品溫度間關(guān)系： y y=(1-tr/t) 食品凍結(jié)時(shí)所放出的熱量食品凍結(jié)時(shí)所放出的熱量 1冷卻的熱量：冷卻的熱量： qc=cp1(t1-tp) 2形成冰時(shí)的熱量：形成冰時(shí)的熱量： qi=wy yr 3自冰點(diǎn)至凍結(jié)終溫時(shí)放出的熱量：自冰點(diǎn)至凍結(jié)終溫時(shí)放出的熱量： qe=cp2(tp-t2) 總熱量：總熱量： Q=mcp1(t1-tp)+wy yr+cp2(tp

9、-t2) 也可用焓差法來表示：也可用焓差法來表示： Q=m(H1-H2) 二、食品凍結(jié)中的物理性質(zhì)二、食品凍結(jié)中的物理性質(zhì) （一）食品熱物理性質(zhì)的估算（一）食品熱物理性質(zhì)的估算 1密度的計(jì)算密度的計(jì)算 iiiswwww iisww1 iiiw 12比熱容的計(jì)算比熱容的計(jì)算 當(dāng)食品的溫度高于初始凍結(jié)溫度時(shí)，可以按其組成計(jì)算：當(dāng)食品的溫度高于初始凍結(jié)溫度時(shí)，可以按其組成計(jì)算： cp=4.18ww+1.711wp+1.574wc+1.928wf+0.908wa w水分；水分；p蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)；c碳水化合物；碳水化合物；f脂肪；脂肪；a灰分?；曳?。若食品的組成未知，可用下列的近似公式計(jì)算：若食品的組成

10、未知，可用下列的近似公式計(jì)算： cp=1.470+2.72ww若食品的溫度低于凍結(jié)溫度，則用：若食品的溫度低于凍結(jié)溫度，則用： cp=0.837+1.256ww 3導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算食品的溫度高于初始凍結(jié)溫度時(shí)：食品的溫度高于初始凍結(jié)溫度時(shí)： l l=0.58ww+0.155wp+0.25wc+0.16wf+0.135wa 如果食品的組成未知，只知道水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用：如果食品的組成未知，只知道水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用： l l=0.26+0.33ww 如果如果食品為由兩種組分組成的非均質(zhì)材料，則根據(jù)不同食品為由兩種組分組成的非均質(zhì)材料，則根據(jù)不同的傳熱情況計(jì)算：的傳熱情況計(jì)算： （a）表

11、示傳熱方向與兩組分系統(tǒng)的界面平行）表示傳熱方向與兩組分系統(tǒng)的界面平行 l l=v1l l1+v2l l2 （b）表示傳熱方向與兩組分系統(tǒng)的界面垂直）表示傳熱方向與兩組分系統(tǒng)的界面垂直 12211)( l ll ll lvv（c）表示組分）表示組分d擴(kuò)散與另一組分?jǐn)U散與另一組分c中中 )1(11dcvcc l ll l)1(cd2dl ll l vc凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于未凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)：凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于未凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)： iiiiv l l l l（二）凍結(jié)對(duì)食品的影響（二）凍結(jié)對(duì)食品的影響 1物理性質(zhì)變化物理性質(zhì)變化 （1）密度和內(nèi)壓）密度和內(nèi)壓（2）比熱容）比熱容 cpr

12、=2.0935a+0.8374b （3）熱導(dǎo)率）熱導(dǎo)率 2凍結(jié)食品質(zhì)構(gòu)的變化凍結(jié)食品質(zhì)構(gòu)的變化 凍結(jié)過程如果以較快速度凍結(jié)過程如果以較快速度完成，則水分重新分布、完成，則水分重新分布、造成組織破壞的程度將得造成組織破壞的程度將得到緩和，解凍時(shí)能最大程到緩和，解凍時(shí)能最大程度地保持未凍食品的組織度地保持未凍食品的組織狀態(tài)。狀態(tài)。一般以凍藏為目的凍結(jié)宜一般以凍藏為目的凍結(jié)宜用快速凍結(jié)手段。用快速凍結(jié)手段。三、食品凍結(jié)前的冷卻三、食品凍結(jié)前的冷卻 （一）畢渥數(shù)（一）畢渥數(shù)Bi 0.1時(shí)的冷卻時(shí)的冷卻 Bi=a al/l l 特征尺寸特征尺寸l對(duì)大平板食品取厚度的一半，對(duì)圓球或圓柱狀對(duì)大平板食品取厚度

13、的一半，對(duì)圓球或圓柱狀食品取半徑。當(dāng)食品取半徑。當(dāng)Bi 0.1時(shí)，冷卻過程的熱傳遞的阻力主時(shí)，冷卻過程的熱傳遞的阻力主要是對(duì)流傳熱阻力，可假設(shè)食品內(nèi)部的溫度分布與空間要是對(duì)流傳熱阻力，可假設(shè)食品內(nèi)部的溫度分布與空間坐標(biāo)無關(guān)，只是時(shí)間的函數(shù)。坐標(biāo)無關(guān)，只是時(shí)間的函數(shù)。pVcAtttt a a eb0b或或 Tc*=e-BiFo 例例12-1用用tb=0的空氣冷卻青碗豆。青碗豆的水分為的空氣冷卻青碗豆。青碗豆的水分為74，初溫初溫t0=25，冷卻終了的溫度，冷卻終了的溫度t=3，青碗豆可以看作半徑，青碗豆可以看作半徑R=5 mm的球體，密度的球體，密度 =950 kg/m3，求冷卻所需的時(shí)間。，求

14、冷卻所需的時(shí)間。解：計(jì)算得青碗豆的比熱容解：計(jì)算得青碗豆的比熱容cp為為3.483 kJ/(kgK)；導(dǎo)熱系數(shù)；導(dǎo)熱系數(shù)為為0.504 W/(mK)；取自然對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù)；取自然對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù)10 W/(m2K)。1 . 00992. 0504. 0005. 010 l la alBi將青碗豆看作半徑將青碗豆看作半徑r=5 mm的球體，則：的球體，則： 3rAV s11690-250-3ln310005. 01000483. 3950-ln-b0b ttttAVcpa a 例例12-2某食品罐頭高某食品罐頭高0.05 m，直徑，直徑0.05 m，初始溫度為，初始溫度為-18，其導(dǎo)熱系數(shù)

15、為，其導(dǎo)熱系數(shù)為2W/(mK)，比熱容為，比熱容為2510 J/(kgK)，密度為密度為961 kg/m3，空氣對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為，空氣對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為5.7 W/(m2K)，現(xiàn)將罐頭放在靜止的空氣中解凍，空氣溫度為現(xiàn)將罐頭放在靜止的空氣中解凍，空氣溫度為21，試計(jì)，試計(jì)算半小時(shí)后的罐頭溫度。算半小時(shí)后的罐頭溫度。解：解： 1 . 0007. 02025. 07 . 5 l la alBi罐頭體積罐頭體積 352m1081. 905. 0405. 0- V罐頭表面積罐頭表面積 22-2m1018. 1405. 0205. 005. 0 A51. 0-1081. 996125101800101

16、8. 17 . 521-18-21-5-2- tVcAp a a t=-2.4 （二）大平板食品的溫度變化與冷卻時(shí)間（二）大平板食品的溫度變化與冷卻時(shí)間10.1Bi40的情況的情況記大平板的厚度為記大平板的厚度為2b，在中心平面處記為，在中心平面處記為x=0，用食品的平均，用食品的平均溫度作為食品冷卻的衡量指標(biāo)，它與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系：溫度作為食品冷卻的衡量指標(biāo)，它與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系：)lg)(lg3 . 52(43. 00 a al ll l bbpttttbbc)cossin(sin22 當(dāng)當(dāng)Bi40的情況的情況可以忽略食品表面對(duì)流傳熱的阻力：可以忽略食品表面對(duì)流傳熱的阻力： )4lg-

17、(lg)(2 . 9bcb02 ttttbcpl l 例例12-3用用tb=-2的空氣冷卻牛肉，牛肉的初始溫度為的空氣冷卻牛肉，牛肉的初始溫度為25，冷卻終了的平均溫度為冷卻終了的平均溫度為2，牛肉可近似作為厚度為，牛肉可近似作為厚度為18 cm的的大平板，大平板， =960 kg/m3，瘦牛肉（水分，瘦牛肉（水分75）的）的l l為為0.506 W/(mK)， cp=3485 J/(kgK)，試求空氣自然對(duì)流的冷卻時(shí)，試求空氣自然對(duì)流的冷卻時(shí)間。若間。若Bi40，求牛肉中心達(dá)到，求牛肉中心達(dá)到1需要的時(shí)間。需要的時(shí)間。解：（解：（1）?。┤ a=10 W/(m2K)，已知，已知b=0.09

18、 m 878. 1506. 009. 010 l la abBis95103)2- (-2)2- (-25ln)10506. 03 . 518. 0(09. 0506. 0960348543. 0 （2）Bi 40時(shí)時(shí) 即即：22409. 0506. 04040 bl la aW/(m2K) s52932)14. 34lg)2- (-1(-2)-25(lg)14. 309. 0(506. 096034852 . 92 （三）長(zhǎng)圓柱食品的溫度變化和冷卻需要的時(shí)間（三）長(zhǎng)圓柱食品的溫度變化和冷卻需要的時(shí)間長(zhǎng)圓柱食品的平均溫度與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系：長(zhǎng)圓柱食品的平均溫度與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系： )lg-

19、)(lg16. 3(3565. 0bb0 a al ll l ttttRRcp)(42222BiBi 當(dāng)當(dāng)Bi4時(shí)，簡(jiǎn)化為：時(shí)，簡(jiǎn)化為： )-)(lg16. 3(3565. 0bb0ttttRRcpa al ll l 若以長(zhǎng)圓柱食品的中心溫度來計(jì)算冷卻時(shí)間，則有：若以長(zhǎng)圓柱食品的中心溫度來計(jì)算冷卻時(shí)間，則有： a al la al ll l a al ll l 7 . 185. 20843. 0)(lg85. 2(3833. 020 RRRcttttRRcpbcbp例例12-4用用tb=-1的海水冷卻金槍魚，設(shè)金槍魚為半徑的海水冷卻金槍魚，設(shè)金槍魚為半徑0.1 m的的長(zhǎng)圓柱，初始溫度為長(zhǎng)圓柱，

20、初始溫度為20，冷卻結(jié)束時(shí)的魚的平均溫度為，冷卻結(jié)束時(shí)的魚的平均溫度為3，魚的密度為魚的密度為1000 kg/m3，含水率為，含水率為70，比熱容為，比熱容為3430 J/(kgK)。試計(jì)算需要的冷卻時(shí)間。試計(jì)算需要的冷卻時(shí)間。解：用公式計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)，得解：用公式計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)，得l l=0.5 W/(mK)。取水的自然對(duì)。取水的自然對(duì) 流傳熱系數(shù)，流傳熱系數(shù)，a a=500 W/(m2K)。41005 . 01 . 0500 l la aRBi)5005 . 016. 31 . 0( 1 . 05 . 0100034303565. 0 h4s14260)1004 . 2(4 . 21004lg

21、)1- (-3-1)(-20lg2222 （四）球狀食品的溫度變化和冷卻需要的時(shí)間（四）球狀食品的溫度變化和冷卻需要的時(shí)間球狀食品的平均溫度與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系：球狀食品的平均溫度與冷卻所需時(shí)間的關(guān)系： )lg)(lg85. 3(1955. 0bb0 a al ll l ttttRRcp)(62222BiBiBi 的值可查圖的值可查圖。Bi非常大時(shí)，非常大時(shí)， 趨于趨于 。 當(dāng)當(dāng)Bi 4時(shí)，上式可簡(jiǎn)化為：時(shí)，上式可簡(jiǎn)化為： )(lg85. 3(1955. 0bb0ttttRRcp a al ll l 若以圓球食品的中心溫度來計(jì)算冷卻時(shí)間，則有：若以圓球食品的中心溫度來計(jì)算冷卻時(shí)間，則有： a

22、al la al ll l a al ll l 1 . 22 . 30737. 0)(lg2 . 3(2233. 020 RRRcttttRRcpbcbp例例12-5用溫度為用溫度為0，流速為，流速為1 m/s的冷空氣冷卻蘋果，蘋果的的冷空氣冷卻蘋果，蘋果的初始溫度為初始溫度為25，密度為，密度為950 kg/m3，比熱容為，比熱容為3.55 kJ/(kgK)，蘋果可看成半徑為蘋果可看成半徑為0.04 m的圓球體，其表面的對(duì)流傳熱系數(shù)為的圓球體，其表面的對(duì)流傳熱系數(shù)為12 W/(m2K)，蘋果的導(dǎo)熱系數(shù)為，蘋果的導(dǎo)熱系數(shù)為0.76 W/(mK)。試分別求蘋果。試分別求蘋果的平均溫度和中心溫度達(dá)

23、到的平均溫度和中心溫度達(dá)到3所需要的冷卻時(shí)間。所需要的冷卻時(shí)間。解：解： 463. 076. 004. 012 Bi平均溫度為平均溫度為3所需要的冷卻時(shí)間：所需要的冷卻時(shí)間： s9069)030-25)(lg1276. 085. 304. 0(04. 076. 095035501955. 0 - 中心溫度為中心溫度為3所需要的冷卻時(shí)間：所需要的冷卻時(shí)間： )0-30-25)(lg1276. 02 . 304. 0(04. 076. 095035502233. 0 h87. 2s103281276. 01 . 204. 01276. 02 . 304. 0)04. 0(76. 095035500

24、737. 02 （五）短圓柱、立方體的冷卻時(shí)間（五）短圓柱、立方體的冷卻時(shí)間同樣按不穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的方法處理。短圓柱體可以看成為是一長(zhǎng)同樣按不穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的方法處理。短圓柱體可以看成為是一長(zhǎng)圓柱體和一大平板的垂直切割而成，食品與冷卻介質(zhì)的熱交換圓柱體和一大平板的垂直切割而成，食品與冷卻介質(zhì)的熱交換分別從半徑方向和軸線方向同時(shí)進(jìn)行；立方體則為三個(gè)大平板分別從半徑方向和軸線方向同時(shí)進(jìn)行；立方體則為三個(gè)大平板相互垂直切割而成，其熱交換則從三個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行。相互垂直切割而成，其熱交換則從三個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行。例例12-6用用tb=-2的空氣冷卻牛肉塊，肉塊的空氣冷卻牛肉塊，肉塊x、y、z三個(gè)方向長(zhǎng)三

25、個(gè)方向長(zhǎng)度分別為度分別為300、200和和180 mm，牛肉塊的初始溫度為，牛肉塊的初始溫度為25，冷，冷卻終了的平均溫度為卻終了的平均溫度為2，牛肉塊的密度，牛肉塊的密度 為為960kg/m3，比熱容，比熱容cp為為3485 J/(kg. K)，導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)l l為為0.506 W/(m.K)，冷空氣為自然，冷空氣為自然對(duì)流，對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)流，對(duì)流傳熱系數(shù)a a為為10 W/(m2.K)。若冷卻至牛肉塊的平均。若冷卻至牛肉塊的平均時(shí)間為時(shí)間為2，問時(shí)間需要多長(zhǎng)？，問時(shí)間需要多長(zhǎng)？解：解：x方向上方向上 896. 2506. 015. 010 l la abBixbbpttttbbc)-

26、lg()3 . 52(43. 00a al ll l xbbtttt)-lg()10506. 03 . 53 . 0(15. 0506. 0960348543. 00 整理得：整理得： 242308)lg(0 xbbtttt同樣的方法得到在同樣的方法得到在y方向上，有方向上，有： ybbtttt)lg()10506. 03 . 52 . 0(10. 0506. 0960348543. 00 整理得：整理得： 133056)lg(bb0 ytttt在在z方向上，有：方向上，有： 114633)lg(bb0 ztttt三式相加：三式相加： 114633133056242308)lg(,bb0 zy

27、xtttt即：即： 24230893. 4)2(2)2(25lg =40760 s=11.3 h 四、食品的凍結(jié)四、食品的凍結(jié) （一）凍結(jié)過程的傳熱與產(chǎn)品的溫度分布（一）凍結(jié)過程的傳熱與產(chǎn)品的溫度分布 （二）實(shí)際凍結(jié)速度及凍結(jié)時(shí)間（二）實(shí)際凍結(jié)速度及凍結(jié)時(shí)間 食品與冷凍介質(zhì)相接觸表面到溫度中心點(diǎn)的距離食品與冷凍介質(zhì)相接觸表面到溫度中心點(diǎn)的距離 凍結(jié)速度凍結(jié)速度= 凍結(jié)時(shí)間凍結(jié)時(shí)間（三）凍結(jié)時(shí)間的預(yù)測(cè)（三）凍結(jié)時(shí)間的預(yù)測(cè) )4(22il la a lltr 平板狀食品：平板狀食品： )4(42il la a ddtr 球狀食品：球狀食品： )4(62il la a ddtr 圓柱狀食品：圓柱狀食

28、品： 普遍式：普遍式： )(2il la a RxPxtr 板狀食品板狀食品 P=1/2 R=1/8圓柱狀食品圓柱狀食品 P=1/4 R=1/16球狀食品球狀食品 P=1/6 R=1/24塊狀食品：塊狀食品： )(2l la a RxPxtH 最終形式：最終形式： 例例12-7在在-30的送風(fēng)凍結(jié)器內(nèi)，凍結(jié)外形為的送風(fēng)凍結(jié)器內(nèi)，凍結(jié)外形為0.4 m0.3 m0.15 m的豬肉塊。試計(jì)算該肉塊初溫的豬肉塊。試計(jì)算該肉塊初溫+35凍至終溫凍至終溫-15時(shí)所需時(shí)間。由有關(guān)手冊(cè)上查得時(shí)所需時(shí)間。由有關(guān)手冊(cè)上查得： H=305.65 kJ/kg， =1050 kg/m3，tp=-2.8，l l=1.02

29、 W/(m2.K)，t=-30時(shí)時(shí)，a a=13.76 W/(m2.K)。解：根據(jù)肉塊外形求出解：根據(jù)肉塊外形求出b b1 1及及b b2：b b1 1= =b/c=0.30/0.15=2， b b2=a/c=0.4/0.15=2.66 再利用再利用圖找出圖找出P和和R值得：值得： P=0.27，R=0.075 將上述各值代入計(jì)算式：將上述各值代入計(jì)算式：)30(8 . 210501065.305)(32- l la a RxPxtHh1 .15s54248)02. 115. 0075. 076.1315. 027. 0(2 五、食品冷凍的方法和裝置五、食品冷凍的方法和裝置 （一）空氣凍結(jié)法（

30、一）空氣凍結(jié)法 用空氣作為載冷劑，接受來自制冷劑的冷量，將其傳給食用空氣作為載冷劑，接受來自制冷劑的冷量，將其傳給食品。盡管空氣的導(dǎo)熱性差，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)也小，從而凍結(jié)品。盡管空氣的導(dǎo)熱性差，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)也小，從而凍結(jié)速度慢，但空氣隨處可得，對(duì)食品和機(jī)械材料無害，所用速度慢，但空氣隨處可得，對(duì)食品和機(jī)械材料無害，所用設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，因此仍然是目前應(yīng)用最廣的凍結(jié)方法。設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，因此仍然是目前應(yīng)用最廣的凍結(jié)方法。食品表面的水分會(huì)向空氣中蒸發(fā)，隨后又在制冷系統(tǒng)的蒸食品表面的水分會(huì)向空氣中蒸發(fā)，隨后又在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器（管）或載冷劑換熱器（管）表面結(jié)霜，所以凡用空發(fā)器（管）或載冷劑換熱器（管）

31、表面結(jié)霜，所以凡用空氣作冷凍介質(zhì)的場(chǎng)合，均需定期對(duì)蒸發(fā)器表面進(jìn)行除霜。氣作冷凍介質(zhì)的場(chǎng)合，均需定期對(duì)蒸發(fā)器表面進(jìn)行除霜。增大風(fēng)速能使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)提高，從而提高凍結(jié)速度。增大風(fēng)速能使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)提高，從而提高凍結(jié)速度。 風(fēng)速與凍結(jié)速度的關(guān)系風(fēng)速與凍結(jié)速度的關(guān)系風(fēng)速風(fēng)速/(m/s) 對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)流傳熱系數(shù)a a/(W/m2.K) 相對(duì)凍結(jié)速度相對(duì)凍結(jié)速度 0 4.30 1 1.5 7.40 1.7 2 8.94 2.0 3 13.59 2.85 4 16.68 3.45 5 20.30 3.95 6 22.88 4.31頂管頂管 2凍結(jié)盤凍結(jié)盤 3蒸發(fā)管蒸發(fā)管水平帶式凍結(jié)器水平帶式凍結(jié)器1傳送帶

32、傳送帶 2導(dǎo)板導(dǎo)板 3除霜水噴嘴除霜水噴嘴4空氣冷卻器空氣冷卻器 5風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)往復(fù)振動(dòng)流化速凍裝置往復(fù)振動(dòng)流化速凍裝置 （二）浸漬凍結(jié)與液化氣體凍結(jié)裝置（二）浸漬凍結(jié)與液化氣體凍結(jié)裝置 1浸漬凍結(jié)裝置浸漬凍結(jié)裝置1食品食品 2傳送帶傳送帶 3液面液面 4池子池子 5噴嘴噴嘴 6水浴水浴2液化氣體冷凍裝置液化氣體冷凍裝置 （三）接觸凍結(jié)裝置（三）接觸凍結(jié)裝置橫式接觸凍結(jié)裝置橫式接觸凍結(jié)裝置 豎式接觸凍結(jié)裝置豎式接觸凍結(jié)裝置 接觸與送風(fēng)傳熱效果的比較接觸與送風(fēng)傳熱效果的比較1接觸凍結(jié)法接觸凍結(jié)法 2送風(fēng)凍結(jié)法送風(fēng)凍結(jié)法 3靜止空氣凍結(jié)法靜止空氣凍結(jié)法一、冷凍濃縮的原理一、冷凍濃縮的原理 第三節(jié)第三節(jié)

33、 冷凍濃縮冷凍濃縮冷凍濃縮：利用冰與水溶液之間的固液相平衡原理而實(shí)現(xiàn)分離冷凍濃縮：利用冰與水溶液之間的固液相平衡原理而實(shí)現(xiàn)分離的方法。采用冷凍濃縮時(shí)，溶液的濃度必須低于低共熔濃度。的方法。采用冷凍濃縮時(shí)，溶液的濃度必須低于低共熔濃度。（一）冷凍濃縮中的相平衡（一）冷凍濃縮中的相平衡 冰點(diǎn)下降：冰點(diǎn)下降： )1ln(m20iwrRTT 稀溶液：稀溶液： wrRTTm20i p/ Ti=r0 S 1咖啡咖啡 2蔗糖蔗糖 3蘋果汁蘋果汁 4葡萄糖葡萄糖 5果糖果糖流體食品的凍結(jié)曲線流體食品的凍結(jié)曲線 （二）冷凍濃縮中的結(jié)晶過程（二）冷凍濃縮中的結(jié)晶過程 1層狀凍結(jié)層狀凍結(jié)（1）隨著冷凍濃縮的進(jìn)行，溶

34、液濃度逐漸增加，晶尖處溶）隨著冷凍濃縮的進(jìn)行，溶液濃度逐漸增加，晶尖處溶 液的過冷度逐漸降低，凍結(jié)速率或晶尖成長(zhǎng)速度也隨液的過冷度逐漸降低，凍結(jié)速率或晶尖成長(zhǎng)速度也隨 之降，晶體直徑逐漸增大；之降，晶體直徑逐漸增大；（2）在溶液濃度不變的情形下，水分?jǐn)U散系數(shù)愈小，粘度）在溶液濃度不變的情形下，水分?jǐn)U散系數(shù)愈小，粘度 愈大，則平均直徑愈小；愈大，則平均直徑愈小；（3）在平行的晶體之間存在著液層，當(dāng)溶液濃度低于）在平行的晶體之間存在著液層，當(dāng)溶液濃度低于20% 時(shí)，濃度增加，厚度也增加。當(dāng)濃度大于時(shí)，濃度增加，厚度也增加。當(dāng)濃度大于20%時(shí)，則時(shí)，則 厚度將保持不變；厚度將保持不變；（4）水分凍結(jié)

35、時(shí)，具有排斥溶質(zhì)析出，保持冰晶純凈的現(xiàn)）水分凍結(jié)時(shí)，具有排斥溶質(zhì)析出，保持冰晶純凈的現(xiàn) 象，稱為溶質(zhì)脫除作用；象，稱為溶質(zhì)脫除作用；（5）只有在極緩慢的凍結(jié)條件下，才有可能產(chǎn)生溶質(zhì)脫除）只有在極緩慢的凍結(jié)條件下，才有可能產(chǎn)生溶質(zhì)脫除 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。2懸浮凍結(jié)懸浮凍結(jié)（1）提高溶液中溶質(zhì)的濃度）提高溶液中溶質(zhì)的濃度, 冰晶的成長(zhǎng)速率將降低；冰晶的成長(zhǎng)速率將降低；（2）在溶液過冷度的低值范圍內(nèi)，成長(zhǎng)速率與溶液主體過）在溶液過冷度的低值范圍內(nèi)，成長(zhǎng)速率與溶液主體過 冷度成正比；冷度成正比；（3）當(dāng)晶體尺寸大于）當(dāng)晶體尺寸大于50 mm時(shí)，成長(zhǎng)速率不隨晶體的大小時(shí)，成長(zhǎng)速率不隨晶體的大小 而變；而變

36、；（4）對(duì)于連續(xù)攪拌結(jié)晶槽生產(chǎn)的晶體，當(dāng)溶液的主體過冷）對(duì)于連續(xù)攪拌結(jié)晶槽生產(chǎn)的晶體，當(dāng)溶液的主體過冷 度和溶質(zhì)濃度不變時(shí)，平均晶體粒度與晶體在結(jié)晶器度和溶質(zhì)濃度不變時(shí)，平均晶體粒度與晶體在結(jié)晶器 內(nèi)的停留時(shí)間成正比；內(nèi)的停留時(shí)間成正比；（5）在連續(xù)攪拌結(jié)晶槽內(nèi)，保持一定的結(jié)晶生產(chǎn)能力。）在連續(xù)攪拌結(jié)晶槽內(nèi)，保持一定的結(jié)晶生產(chǎn)能力。但但 晶體顆粒在含量不同的情況下晶體顆粒在含量不同的情況下, 晶體平均直徑與晶體晶體平均直徑與晶體 在器內(nèi)的平均停留時(shí)間的關(guān)系是不同的。在器內(nèi)的平均停留時(shí)間的關(guān)系是不同的。 葡萄糖溶液凍結(jié)時(shí)冰晶的成長(zhǎng)葡萄糖溶液凍結(jié)時(shí)冰晶的成長(zhǎng) 溶液主體過冷度與晶體臨界直徑的關(guān)系溶液

37、主體過冷度與晶體臨界直徑的關(guān)系 （三）冰晶（三）冰晶濃縮液的分離濃縮液的分離 )1()1(FpFpFpFp wwFPwwFPFwwFwwGb bb bb bb b 二、冷凍濃縮裝置二、冷凍濃縮裝置 （一）冷凍濃縮的結(jié)晶裝置（一）冷凍濃縮的結(jié)晶裝置1直接冷卻式真空凍結(jié)器直接冷卻式真空凍結(jié)器1真空結(jié)晶器真空結(jié)晶器 2冷凝器冷凝器 3干式真空泵干式真空泵 4濕式真空泵濕式真空泵 5吸收器吸收器II6吸收器吸收器I 7冰晶分離器冰晶分離器 V水蒸汽水蒸汽 A芳香物芳香物 C濃縮液濃縮液2內(nèi)冷式結(jié)晶器內(nèi)冷式結(jié)晶器 3外冷式結(jié)晶器外冷式結(jié)晶器 1料液料液 2刮板式換熱器刮板式換熱器 3帶亞臨界晶體的料液帶

38、亞臨界晶體的料液4結(jié)晶器結(jié)晶器 5攪拌器攪拌器 6濾板濾板 7循環(huán)泵循環(huán)泵（二）冷凍濃縮的分離設(shè)備（二）冷凍濃縮的分離設(shè)備 連續(xù)洗滌塔連續(xù)洗滌塔螺旋洗滌塔螺旋洗滌塔1熔化水熔化水 2熔冰器熔冰器 3濃縮液濃縮液 4料漿料漿 活塞床洗滌塔活塞床洗滌塔1水水 2熔化器熔化器 3冰晶在熔水中冰晶在熔水中 4洗滌前沿洗滌前沿;5冰晶在濃縮液中冰晶在濃縮液中 6濃縮液濃縮液 7來自結(jié)晶器的懸浮液來自結(jié)晶器的懸浮液壓榨機(jī)和洗滌塔的典型組合壓榨機(jī)和洗滌塔的典型組合1冰冰 2洗滌塔洗滌塔 3結(jié)晶器結(jié)晶器4濃縮液濃縮液 5壓縮機(jī)壓縮機(jī) 6混合器混合器 7料液料液例例12-8采用壓榨機(jī)和洗滌塔組合的設(shè)備進(jìn)行蔗糖液

39、的冷凍濃采用壓榨機(jī)和洗滌塔組合的設(shè)備進(jìn)行蔗糖液的冷凍濃縮。進(jìn)入系統(tǒng)的原料液為縮。進(jìn)入系統(tǒng)的原料液為1330 kg/h，其濃度為，其濃度為12.5%，要求濃，要求濃縮液的濃度為縮液的濃度為50%。已知離開洗滌塔進(jìn)入結(jié)晶液體濃度為。已知離開洗滌塔進(jìn)入結(jié)晶液體濃度為24%。試求濃縮液量和冰晶量，并近似估計(jì)以組合設(shè)計(jì)代替單純洗塔試求濃縮液量和冰晶量，并近似估計(jì)以組合設(shè)計(jì)代替單純洗塔后生產(chǎn)能力的提高。假設(shè)濃度為后生產(chǎn)能力的提高。假設(shè)濃度為50%的溶液的粘度為的溶液的粘度為0.5 P，24%的為的為0.06 P。解解：設(shè)從洗滌塔排出的冰晶為純冰，夾帶的溶質(zhì)可忽略不計(jì)，設(shè)從洗滌塔排出的冰晶為純冰，夾帶的溶質(zhì)

40、可忽略不計(jì)， 則由溶質(zhì)的物料衡算有：則由溶質(zhì)的物料衡算有： FwF=PwP 故濃縮液量：故濃縮液量： P=FwF/wP=13300.125/0.50=333 kg/h冰晶量為：冰晶量為： G=F-P=1330-333=997 kg/h如果只用洗滌塔進(jìn)行分離，則洗滌塔所分離的濃縮液即如果只用洗滌塔進(jìn)行分離，則洗滌塔所分離的濃縮液即為終產(chǎn)品，濃度應(yīng)為為終產(chǎn)品，濃度應(yīng)為50%。設(shè)組合式裝置中洗滌塔的分。設(shè)組合式裝置中洗滌塔的分離速率在料液濃度為離速率在料液濃度為24%時(shí)為時(shí)為B，在，在50%時(shí)為時(shí)為B。假設(shè)。假設(shè)其他操作條件相同，則兩種濃度下混合液在洗滌塔的分其他操作條件相同，則兩種濃度下混合液在洗

41、滌塔的分離能力之比應(yīng)近似等于它們粘度比的倒數(shù)：離能力之比應(yīng)近似等于它們粘度比的倒數(shù)： B/B=0.5/0.06=8.33 即組合設(shè)備的生產(chǎn)能力是單獨(dú)洗滌塔時(shí)生產(chǎn)能力的即組合設(shè)備的生產(chǎn)能力是單獨(dú)洗滌塔時(shí)生產(chǎn)能力的8.33倍。倍。一、冷凍干燥的原理一、冷凍干燥的原理 第四節(jié)第四節(jié) 冷凍干燥冷凍干燥冷凍干燥：使含水物質(zhì)溫度降至冰點(diǎn)以下，再使由水凝冷凍干燥：使含水物質(zhì)溫度降至冰點(diǎn)以下，再使由水凝固的冰在較高真空度下直接升華而除去的干燥方法。固的冰在較高真空度下直接升華而除去的干燥方法。冷凍干燥具有如下特點(diǎn)：冷凍干燥具有如下特點(diǎn)：（1）冷凍干燥在低壓低溫下進(jìn)行，可以保留新鮮食品的）冷凍干燥在低壓低溫下進(jìn)

42、行，可以保留新鮮食品的 色、香、味及維生素色、香、味及維生素C等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特別適用于熱等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特別適用于熱 敏性食品以及易氧化食品的干燥；敏性食品以及易氧化食品的干燥；（2）由于物料中水分存在的空間在水分升華以后基本維）由于物料中水分存在的空間在水分升華以后基本維 持不變，故干燥后制品不失原有的固體框架結(jié)構(gòu)，持不變，故干燥后制品不失原有的固體框架結(jié)構(gòu)， 保持原有的形狀；保持原有的形狀；（3）升華時(shí)原來均勻地溶于水中的無機(jī)鹽就地析出，避）升華時(shí)原來均勻地溶于水中的無機(jī)鹽就地析出，避 免了因物料內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散時(shí)攜帶無機(jī)鹽而造免了因物料內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散時(shí)攜帶無機(jī)鹽而造 成的表面硬化現(xiàn)象，制

43、品復(fù)水后易恢復(fù)原有的性質(zhì)成的表面硬化現(xiàn)象，制品復(fù)水后易恢復(fù)原有的性質(zhì) 和形狀；和形狀；（4）升華所需的熱可用常溫或溫度稍高的加熱劑提供，）升華所需的熱可用常溫或溫度稍高的加熱劑提供， 熱能利用的經(jīng)濟(jì)性好；熱能利用的經(jīng)濟(jì)性好；（5）操作是在高真空和低溫下進(jìn)行，需要有一整套高真）操作是在高真空和低溫下進(jìn)行，需要有一整套高真 空獲得設(shè)備和制冷設(shè)備，故投資和操作費(fèi)用都大，空獲得設(shè)備和制冷設(shè)備，故投資和操作費(fèi)用都大， 生產(chǎn)成本高。生產(chǎn)成本高。（一）水的相圖（一）水的相圖（二）凍結(jié)速率對(duì)冷凍干燥的影響（二）凍結(jié)速率對(duì)冷凍干燥的影響冰晶升華后留下的空隙是后續(xù)冰晶升華時(shí)水蒸汽的逸出通道，冰晶升華后留下的空隙是

44、后續(xù)冰晶升華時(shí)水蒸汽的逸出通道，慢凍時(shí)形成的大而連續(xù)的六方晶體升華后形成的空隙通道大，慢凍時(shí)形成的大而連續(xù)的六方晶體升華后形成的空隙通道大，水蒸汽逸出的阻力小，因而制品干速度快；反之，速凍時(shí)形水蒸汽逸出的阻力小，因而制品干速度快；反之，速凍時(shí)形成的樹枝形和不連續(xù)的球狀冰晶通道小或者不連續(xù)，水蒸汽成的樹枝形和不連續(xù)的球狀冰晶通道小或者不連續(xù)，水蒸汽靠擴(kuò)散或滲透方能逸出，因而干燥速度慢。因此，僅從干燥靠擴(kuò)散或滲透方能逸出，因而干燥速度慢。因此，僅從干燥速率來說，以慢凍為好。速率來說，以慢凍為好。（三）冷凍干燥過程（三）冷凍干燥過程（1）物料的預(yù)凍）物料的預(yù)凍 物料預(yù)凍的凍結(jié)速度同樣非常重要，應(yīng)物料

45、預(yù)凍的凍結(jié)速度同樣非常重要，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定合適的凍結(jié)速度，使物料組織造成的破壞小，通過實(shí)驗(yàn)確定合適的凍結(jié)速度，使物料組織造成的破壞小，又能形成有利于以后升華傳質(zhì)的冰晶結(jié)構(gòu)。又能形成有利于以后升華傳質(zhì)的冰晶結(jié)構(gòu)。（2）升華干燥）升華干燥 啟動(dòng)真空系統(tǒng)使干燥箱內(nèi)達(dá)到并保持足夠啟動(dòng)真空系統(tǒng)使干燥箱內(nèi)達(dá)到并保持足夠的真空度，并對(duì)物料精細(xì)供熱。一般冷凍干燥采取的絕對(duì)壓的真空度，并對(duì)物料精細(xì)供熱。一般冷凍干燥采取的絕對(duì)壓強(qiáng)為強(qiáng)為0.2 kPa左右。應(yīng)控制熱流量使供熱僅轉(zhuǎn)變?yōu)樯A熱而不左右。應(yīng)控制熱流量使供熱僅轉(zhuǎn)變?yōu)樯A熱而不使物料升溫熔化。升華產(chǎn)生的大量水蒸氣以及不凝氣經(jīng)冷阱使物料升溫熔化。升華產(chǎn)生的大量

46、水蒸氣以及不凝氣經(jīng)冷阱除去大部分水蒸氣后由其后的真空泵抽走。除去大部分水蒸氣后由其后的真空泵抽走。（3）解吸干燥）解吸干燥 已結(jié)冰的水分在升華干燥階段被除去后，已結(jié)冰的水分在升華干燥階段被除去后，物料仍含有物料仍含有10%30%的水分，還應(yīng)進(jìn)一步干燥。在真空下的水分，還應(yīng)進(jìn)一步干燥。在真空下提高物料溫度，一般采用提高物料溫度，一般采用3060。待物料干燥到預(yù)期的含。待物料干燥到預(yù)期的含水量時(shí)，解除真空，取出產(chǎn)品。水量時(shí)，解除真空，取出產(chǎn)品。1干燥室干燥室 2產(chǎn)品產(chǎn)品 3熱板熱板 4冷凝器（冷阱）冷凝器（冷阱） 5真空系統(tǒng)真空系統(tǒng) 6制冷劑進(jìn)制冷劑進(jìn) 7制冷劑出制冷劑出 8加熱流體進(jìn)加熱流體進(jìn)

47、9加熱流體出加熱流體出（四）冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì)（四）冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì) 冷凍干燥物中水分分布冷凍干燥物中水分分布1理想條件下冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì)理想條件下冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì) （1 1）忽略傳熱）忽略傳熱 （2 2）接觸傳熱）接觸傳熱 （3 3）輻射傳熱）輻射傳熱ii0max)dd(TSpKW imi0mmax)dd(TrSpKrWQ 2實(shí)際冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì)實(shí)際冷凍干燥中的傳熱和傳質(zhì) 0di0imax)()dd(RRRppSW 0dis0ismax)()dd(RRRrppSrWQ )(2)()(2)(isdsf0a20idf0a2dTTrXXppKXX l l 二、冷凍干燥裝

48、置二、冷凍干燥裝置 （一）冷凍干燥裝置的主要構(gòu)成（一）冷凍干燥裝置的主要構(gòu)成 （1）預(yù)凍系統(tǒng)）預(yù)凍系統(tǒng) 應(yīng)用最多的預(yù)凍手段為鼓風(fēng)式和接觸應(yīng)用最多的預(yù)凍手段為鼓風(fēng)式和接觸式凍結(jié)法。對(duì)液態(tài)物料，也可用真空噴霧凍結(jié)法進(jìn)行預(yù)凍。式凍結(jié)法。對(duì)液態(tài)物料，也可用真空噴霧凍結(jié)法進(jìn)行預(yù)凍。（2）供熱系統(tǒng)）供熱系統(tǒng) 供熱系統(tǒng)主要提供凍結(jié)制品水分不斷升供熱系統(tǒng)主要提供凍結(jié)制品水分不斷升華所需的熱量，其次是間歇性地提供低溫凝結(jié)器（冷阱）華所需的熱量，其次是間歇性地提供低溫凝結(jié)器（冷阱）積霜熔化所需的熔解熱。傳熱方式主要采用傳導(dǎo)和輻射兩積霜熔化所需的熔解熱。傳熱方式主要采用傳導(dǎo)和輻射兩種。常用噴射混合換熱法。種。常用噴射混合換熱法。（3）蒸汽和不凝結(jié)氣體的排除系統(tǒng)）蒸汽和不凝結(jié)氣體的排除系統(tǒng) 多采用